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1、软饮料工艺学软饮料工艺学仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学第四章第四章 碳酸饮料碳酸饮料v教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：v1了解碳酸饮料的生产工艺；v2了解碳酸饮料的原料配制及配方设计；v3了解碳酸饮料生产过程的主要工序的控制v教学重点及难点：教学重点及难点：v重点碳酸饮料生产的工艺流程和工艺要点；难点碳酸饮料罐装生产线机械与设备。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸饮料的定义和发展历史碳酸饮料的定义和发展历史v碳酸饮料：充有二氧化碳气体的饮料称为碳酸
2、饮料。通常称为汽水。v发展历史：1772年英国人发明了制造碳酸饱和水的设备始祖v1921沈阳第一投产v1980后迅速发展，占软饮料50v虽然比重现在不断减少，但其独特的清凉、消暑解渴作用不可替代，总量在不断上升。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v碳酸饮料的分类及产品技术要求碳酸饮料的分类及产品技术要求v果汁型汽水：果汁含量不低于2.5，混浊型、澄清型v果味型汽水：香精v可乐型汽水：焦糖色素、可乐香精，嗜好型v低热量汽水：甜味剂替代v其他型汽水：补充电解质，运动饮料，沙士外观：混浊型、澄清型仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸饮料生产的主要设备
3、碳酸饮料生产的主要设备v水处理设备v配糖奖设备 化糖锅 糖浆过滤设备 配料罐v碳酸化设备v洗瓶设备v罐装设备 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸饮料的生产工艺流程 碳酸饮料生产目前大多采用两种方法，即二次罐装和一次罐装。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学二二次次灌灌装装法法（后后混混法法）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v二二次灌装法特点次灌装法特点：工艺过程简单，便于掌握工艺过程简单，便于掌握设备投资少，易于操作设备投资少，易于操作生产规模较小，适合于小型工厂生产规模较小，适合于小型工厂调整配方容易，便于转向调整配
4、方容易，便于转向底料占据体积，刹口感较小底料占据体积，刹口感较小仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学一一次次灌灌装装法法（预预混混法法）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v一次灌装法特点一次灌装法特点：工艺过程复杂，但自动程度较高工艺过程复杂，但自动程度较高设备复杂，投资大设备复杂，投资大生产规模大，适合大型连续化工厂生产规模大，适合大型连续化工厂调整配方较难，刹口感强调整配方较难，刹口感强仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学糖浆的制备和配合糖浆制备的一般工艺流程为：糖浆制备的一般工艺流程为：砂糖砂糖称重称重溶解溶解过滤过滤杀
5、菌杀菌冷却冷却脱气脱气浓度调整浓度调整配料配料精滤（均质）精滤（均质）杀菌杀菌冷却冷却贮存（缓冲罐）贮存（缓冲罐）糖浆糖浆仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸化碳酸化碳酸化原理v水吸收二氧化碳的作用一般称为二氧化碳饱和作用或碳酸化作用。v这个过程服从亨利定律和道尔顿定律。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学二氧化碳在水中的溶解度二氧化碳在水中的溶解度v影响二氧化碳溶解度的因素v二氧化碳的分压力v水的温度v气体和液体的接触面积与时间v气液体系中的空气含量v液体的种类及存在于液体中的溶质仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学二氧化
6、碳的需求量二氧化碳的需求量v二氧化碳理论需要量的计算、利用率（损耗率4060）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸化的方式与系统碳酸化的方式与系统v碳酸化是在一定的气体压力和液体温度下，在一定的时间内进行的。一般要求尽量扩大气液两相接触面积，降低液温和提高二氧化碳的压力，因为单靠提高二氧化碳的压力受到设备的限制，单靠降低水温效率低且能耗大，所以大都采用冷却降温和加压相结合的方法。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸化过程的注意事项碳酸化过程的注意事项v保持合理的碳酸化水平v保持灌装机一定的过压程度v将空气混入控制在最低限度v保证水或产品中无杂
7、质v保证恒定的灌装压力仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸饮料的灌装v灌装方法：二次灌装法、一次灌装法、组合灌装方法：二次灌装法、一次灌装法、组合灌装法。灌装法。v灌装系统：灌浆机与配比器、灌装机、封盖灌装系统：灌浆机与配比器、灌装机、封盖机或封罐机、灌装生产线、灌装的质量要求。机或封罐机、灌装生产线、灌装的质量要求。v容器和设备的清洗系统容器和设备的清洗系统容器的清洗容器的清洗CIP清洗系统清洗系统仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学碳酸饮料的质量问题碳酸饮料的质量问题v感观指标感观指标（）均匀度:没有分层现象，液面距瓶口36cm。（）瓶盖:不
8、漏气，不带锈。（）商标:端正，与内容一致。（）透明度:呈现产品所应有的颜色，澄清透明，无朵质。（）口味:无异味，具有本品的芳香味或酒精香味。（）泡沫:倒入杯内，泡沫高2cm 以上，持续时间2min以上。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学 理化指标理化指标（）二氧化碳:为水容积的2.54倍。（）糖精:不得检出。（）酒精量:0.5%.（）重金属:铜(以Cu计)10mg/kg 铅(以Pb计)1mg/kg 砷(以As计)0.5mg/kgv微生物指标微生物指标（）菌落总数:100个/ml。（）大肠杆菌:5个/ml。（）致病菌:不得检出。v保质期保质期 三个月不沉淀变质。仲恺农业工
9、程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学汽水中常见的质量问题及其预防汽水中常见的质量问题及其预防v汽水中出现的质量问题多种多样，归纳起来有以下几种：有杂质，没“劲”，混浊，沉淀，成糊状，有辣味，异味等。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学杂质杂质v汽水中的杂质指肉眼可见，有一定形状的非化学反应产物。杂质一般不影响口味，但影响产品的商品价值。一般可区分为不明显杂质，明显杂质和使人厌恶的杂质。v不明显杂质包括数量极少的体积极少的灰尘，小白点，小黑点等；明显杂质包括数量较多的小体积杂质；使人厌恶的杂质包括刷毛，大片商标纸，草棍，苍蝇，蚊子及其它昆虫，使人一看厌恶。仲恺农
10、业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学vv一般造成这些杂质的原因有以下几方面：一般造成这些杂质的原因有以下几方面：（）瓶子或瓶盖不净。（）水中有夹杂物。（）原料有杂质。（）机件碎屑或管道沉积物。v造成杂质污染的主要原因是瓶子不净，必须按操作规程进行浸瓶，刷瓶，认真检查，并按操作规定进行水的过滤，定期洗刷,贮水罐。同时，对所有的水管，料管，碳酸水管都要定期进行清除沉淀物，使其保持清洁。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学没没“劲劲”v汽水没“劲”是习惯叫法，实际上是没气，更确切地说是二氧化碳量太少或没有。这样的汽水开盖时无声，没有气泡冒出。v因二氧化碳溶解于水
11、后呈微酸性，有一定的灭菌作用，另外二氧化碳代替氧存在时，可抑制需氧微生物的生长繁殖，略有防止变质的作用，所以，二氧化碳含量低还能造成一些汽水后来的变质，因此，必须认真对待。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学造成二氧化碳含量不足的原因造成二氧化碳含量不足的原因：()二氧化碳不纯，从酒厂发酵液回收的、未经分离处理的、酸或碱法生产的二氧化碳。()水温过高。()混合不好。()有空气混入。()混合机碳酸水阀门或管路漏气。()灌水机胶嘴漏气，簧筒弹簧太软，瓶托位置太低，造成边灌边漏气或自动机灌装位置偏低。()瓶摘下后放置时间过长，压盖不及时，使二氧化碳在高气温下散失。()压盖不严。
12、()盖、瓶口不合格，或瓶，盖不配套。v除此之外，还有因水或料中有关成分与二氧化碳反应消耗碳酸造成含气不足。这样的汽水，若不漏气时，或是越放久量越低，甚至能完全没气。v汽水出现没“劲“的现象，应查明原因，找出合理解决的办法。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v混浊，沉淀混浊，沉淀v质形态及原因汽水的沉淀变质原因是多方面的，主要是由于原料处理过程中产生物理、化学变化及细菌的繁殖造成的。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v物理性变化:v其外观形态主要呈现沉淀状态，往往生产不到12周（在应有的保质期内），瓶底即呈现一层云雾状，或有矿物性微小颗粒沉积瓶底，
13、另外也有呈现杂质混浊，不透明。主要原因来自水质上和滤水器械上的毛病，不能使水中的矿物质彻底清除，或水质不适。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v化学性变化:v起盖后与空气接触立即产生胶质态物质，根本原因是酸、碱中和作用引起的，由于洗瓶所用碱液没有冲净，残留在瓶内的碱液与原料中的酸产生中和而发生变化，由此可见含碱的水质不适合生产汽水。另外也有细菌污染的原因。v配料兑制工序处理不当，也可使产品产生混浊不透明的现象。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v细菌繁殖:v由于封盖不严，使二氧化碳溢出，失出二氧化碳的杀菌防腐能力，侵入的空气带有酵母菌，从而产生发
14、酵气体。v由于化糖浆的容器没有清洗干净，或没有彻底将糖桨冷却就生产装瓶，而使汽水产生酸败味或双乙酰味，有点近似馊饭的气味。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v预防措施 由于汽水加工的一些原料如酸、香精、色素、二氧化碳、甜味剂等，不能经过加温进行杀菌而保证产品质量，只有在各工艺加强净化措施，来达到无菌、保证产品质量的目的。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v生产用水一定要按饮用水标准，不符合要求的决不使用。如有自备水井，初用时应进行一次彻底消毒灭菌，一般用30%有效氯的漂白粉0.02%0.05与0.001%0.002%高锰酸钾，将此稀溶液注入井内进
15、行消毒灭菌，经防疫部门化验合格方可使用。要减少井水的污染，加强卫生管理。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v如设立自备水塔，须距地面10m以上为佳。因为这样可以由于位差产生0.1MPa压力，可以渗透过砂棒，起到过滤的作用。但水塔应用防日光直射的保温层，以防水温升高、细菌繁殖和空气污染。v所用配料器皿要保持清洁，并经常水煮杀菌；过滤器械也要及时洗刷，保持其卫生和性能良好。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学v配料室内应保持清卫生，要定期进行空气杀菌。一般使用福尔马林、高锰酸钾、硫黄或紫外灯。严禁穿普通鞋进配料室，禁止非操作人员出入。v配料间一定要按操
16、作顺序配料，防止化学变化。v凡是需要溶解的原料必须进行高温处理（香精除外）。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学糊状糊状 在汽水生产中往往有这种状况，即汽水生产出来后，放置几天，成了乳白色胶体状态，往外倒时成了浆糊状。造成这种胶体物的原因有以下几种：（）原料糖质量差，含有较多的胶质、蛋白质。（）二氧化碳气含量不足或空气混入过多，使一些好气性微生物生长繁殖。（）由于瓶子没经彻底消毒，瓶里残留的细菌利用汽水中的营养成分生成胶体物。为防止产生这种现象，生产时选用优质白砂糖，洗瓶要认真彻底，二氧化碳含量要高，则饮料产生糊状现象可解决。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 软饮料工艺学软饮料工艺学 辣味辣味有的汽水甜味不足，辣味有余，但又不是薄荷等类原料的辣味。喝下去以后很快让人打嗝，甜味、香味等都不足。这主要是由于此汽水中原料添加量不足、料少或无料造成的，其辣味主要是二氧化碳的酸辣味。因为原料添加量不足、料少或无料，制品糖度低，阻力小，所以遇热分解得快，喝后二氧化碳很快从体内分解排放出来。